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경북대, 고효율 인공광합성 광촉매 소재 개발

경북대, 고효율 인공광합성 광촉매 소재 개발

등록 2019.09.19 09:22

강정영

  기자

경북대 에너지공학부 박현웅 교수와 강운석 박사후연구원이 이끄는 연구팀이 이산화탄소를 다중탄소 지방족산으로 전환시킬 수 있는 고효율 인공광합성 광촉매 원천소재를 개발했다.

햇빛을 이용해 이산화탄소를 탄소화합물로 변환시키는 인공광합성 연구는 신재생에너지와 관련한 것으로, 국가 간 기술 경쟁이 매우 치열한 분야이다.

대부분의 인공광합성 기술은 전기에너지를 보조에너지로 사용하여야 하고, 전기촉매 반응은 탄소 2개로 구성된 아세트산, 에틸렌, 에테인까지만 생산할 수 있다.

박 교수팀은 전기증착법을 이용해 구리-철 산화물 광촉매 소재를 제작하는데 성공한 것으로, 개발한 광촉매 소재는 전기에너지를 사용하지 않고 햇빛과 물, 이산화탄소 등 3가지 요소로 탄소 6개로 구성된 탄소화합물까지 생산할 수 있다.

대부분 자연광합성과 인공광합성은 1% 효율로 진행된다. 박 교수팀이 개발한 광촉매 소재는 10%까지의 효율로 4개월 간 지속적으로 유지하면서 탄소 1개로 구성된 지방족산(포름산)부터 6개 탄소로 구성된 지방족산(구연산)까지 생산할 수 있어 높은 효율과 안정성으로 상업화에 유리할 것으로 기대된다.

박현웅 교수는 “현재 고가의 다중탄소화합물을 대용량으로 합성할 수 있는 광촉매 시스템 연구가 진행 중이며, 향후 5년 안에 이산화탄소 자원화 공정개발을 위한 핵심소재 기술을 확보할 수 있을 것으로 예상하고 있다."고 말했다.

또한 "현재 개발된 광촉매 개질을 통해 최근 일본 수출규제 물질인 감광액 제조에 필요한 폴리케톤, 방향족 화합물 등을 오로지 이산화탄소와 물로부터 제조할 수 있을 것으로 기대한다.”고 밝혔다.

대구 홍성철 기자 newswaydg@naver.com


뉴스웨이 강정영 기자

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